靜力觸探識別場地土層分布的貝葉斯學習方法研究

作者：胡越,王宇

摘要：靜力觸探試驗(CPT)通常是垂直于地表進行的,用以識別工程場地土層分布情況。實際工程中,常常由于時間和預算的限制,工程場地中的CPT探測點數量有限且分布稀疏。準確推測CPT探測點之間未測區域的數據和分層情況非常困難。本文提出了一種貝葉斯學習算法來解決這一難題。該方法可使用少量CPT探測點來預測二維剖面中土的分類和分層。該方法包括3部分:(1)使用貝葉斯學習對CPT數據進行二維空間插值;(2)利用Robertson土性分類圖在二維剖面中確定每個位置(包括已探測和未探測的位置)土性分類(SBT);(3)使用邊緣探測方法描繪二維剖面中的土層邊界。本方法僅利用少量CPT探測點可直接得到表征二維地質剖面的高分辨率CPT數據和土體分類信息,并自動劃定土層邊界。本文用模擬算例探討了該方法的效果。結果表明,僅使用5個CPT探測點的數據即可得到合理的推測結果。此方法可應用于地質信息化研究和城市地下空間建模。

發文機構：香港城市大學建筑學及土木工程學系

關鍵詞：地質勘察靜力觸探機器學習壓縮感知插值方法Site investigationCone penetration testMachine learningCompressed sensingSpatial interpolation

分類號： P624[天文地球—地質礦產勘探]